掃描電鏡的特點和基本原理

　　掃描電鏡（SEM）是介于透射電鏡和光學顯微鏡之間的一種微觀形貌觀察手段，可直接利用樣品表面材料的物質性能進行微觀成像。掃描電鏡的優點是，①有較高的放大倍數，2-20萬倍之間連續可調；②有很大的景深，視野大，成像富有立體感，可直接觀察各種試樣凹凸不平表面的細微結構；③試樣制備簡單。 目前的掃描電鏡都配有X射線能譜儀裝置，這樣可以同時進行顯微組織形貌的觀察和微區成分分析，因此它是當今十分有用的科學研究儀器。

　　掃描電子顯微鏡具有由三極電子槍發出的電子束經柵極靜電聚焦后成為直徑為50mm的電光源。在2-30KV的加速電壓下，經過2-3個電磁透鏡所組成的電子光學系統，電子束會聚成孔徑角較小，束斑為5-10 nm的電子束，并在試樣表面聚焦。 末級透鏡上邊裝有掃描線圈，在它的作用下，電子束在試樣表面掃描。高能電子束與樣品物質相互作用產生二次電子，背反射電子，X射線等信號。這些信號分別被不同的接收器接收，經放大后用來調制熒光屏的亮度。由于經過掃描線圈上的電流與顯像管相應偏轉線圈上的電流同步，因此，試樣表面任意點發射的信號與顯像管熒光屏上相應的亮點一一對應。也就是說，電子束打到試樣上一點時，在熒光屏上就有一亮點與之對應，其亮度與激發后的電子能量成正比。

掃描電鏡下的多種植物花粉

　　和光學顯微鏡及透射電鏡相比，掃描電鏡具有以下特點：

　　(一)能夠直接觀察樣品表面的結構，樣品的尺寸可大至120mm×80mm×50mm。

　　(二) 樣品制備過程簡單，不用切成薄片。

　　(三) 樣品可以在樣品室中作三度空間的平移和旋轉，因此，可以從各種角度對樣品進行觀察。

　　(四) 景深大，圖象富有立體感。掃描電鏡的景深較光學顯微鏡大幾百倍，比透射電鏡大幾十倍。

　　(五) 圖象的放大范圍廣，分辨率也比較高。可放大十幾倍到幾十萬倍，它基本上包括了從放大鏡、光學顯微鏡直到透射電鏡的放大范圍。分辨率介于光學顯微鏡與透射電鏡之間，可達3nm。

　　(六) 電子束對樣品的損傷與污染程度較小。

　　(七) 在觀察形貌的同時，還可利用從樣品發出的其他信號作微區成分分析。